细胞呼吸(二)无氧呼吸及呼吸应用知识讲解

1、细胞呼吸(二)无氧呼吸及呼吸应用【学习目标】1、重点理解无氧呼吸的概念、过程、及与有氧呼吸的异同点。2、了解细胞呼吸原理在生产实践中的应用。【要点梳理】要点一、无氧呼吸1、场所：细胞质基质2、过程：两个阶段第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同第二阶段，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。3、反应式C5H12O6 酶 * 2c3H6O3+能量C5H12O6 酶 M 2c2H5OH+2CO2+能量要点诠释：(1)无氧呼吸产生酒精还是乳酸，与细胞内的酶有关，最终是由细胞的遗传性决定的，一种细胞的无氧呼吸 产物只能是其中一种。(2)大多数植物、酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和二氧

2、化碳；有些高等植物的某些器官如：玉米胚、马铃薯 块茎、甜菜块根等进行无氧呼吸时产生乳酸；高等动物、人及乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸。4、无氧呼吸特征【高清课堂：细胞呼吸(二)无氧呼吸及呼吸应用356507 无氧呼吸特征】(1)全过程无游离氧参加(2)有机物不彻底氧化分解为简单有机物(乳酸或酒精)(3)释放少量能量(4)始终在细胞质基质内进行5、无氧呼吸和有氧呼吸的比较 【高清课堂：细胞呼吸(二)无氧呼吸及呼吸应用356507无氧呼吸和有氧呼吸的比较】有氧呼吸无氧呼吸区别是否需氧需要Q不需要Q呼吸场所细胞质基质 线粒体(主要)细胞质基质分解产物CO 和 H2OCO和 C2H501M GH6Q释放能

3、量大量能量少量能量相同点第一阶段完全相同(细胞质基质中糖酵解) 实质相同：均分解有机物，释放能量要点二、影响呼吸作用的外界因素1、温度温度对酶促反应有直接的影响，呼吸过程是由酶催化的一系列反应过程，因此呼吸作用对温度的变化很敏感，最适温度一般为 2530 C。温度通过影响酶的活性影响呼吸速率。在最低点与最适点之间，呼吸速率总是 随温度的增加加快。超过最适点，呼吸速率则会随着温度的增高而下降。在生产实践中应降低温度以减少呼吸消耗，延长保鲜时间。2、氧气O2 是生物正常呼吸的重要因素。氧气含量的多少，直接影响呼吸速率和呼吸性质。在一定范围内有氧呼吸的强度随氧气浓度的升高而增大，氧气对无氧呼吸有抑制

4、作用。3、二氧化碳含量二氧化碳是呼吸作用的最终产物，外界二氧化碳浓度增加时，呼吸速率减慢。实践证明，当CO2浓度升高到1%10%以上时，细胞呼吸明显被抑制，可利用该原理储存水果。4、含水量在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的增加而增加，随含水量的减少而减少。在粮食贮存时，降低含水量以降低呼吸消耗。5、机械损伤机械损伤会显著加快组织的呼吸速率。要点三、细胞呼吸原理的应用1包扎伤口时，需要选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”等敷料。（这样透气性好，细胞呼吸正常并能抑制厌氧病菌的繁殖。）2花盆里的土壤板结后，空气不足，会影响根系生长，需要及时松土透气。（以保证根系细胞呼吸对氧气的需要。）3利用麦芽、

5、葡萄、粮食和酵母菌以及发酵罐等，在控制通气的情况下，可以生产各种酒，利用淀粉、醋酸杆菌或谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，在控制通风的情况下，可以生产食醋和味精。 （利用各种菌的呼吸类型和发酵各生产阶段对氧气的需要，控制通气的情况，以生产各种产品。）4 稻田也需要定期排水， 否则水稻幼根因缺氧而变黑、 腐烂。 （以保证水稻根系细胞呼吸对氧气的需要，避免进行无氧呼吸产生酒精等对细胞有毒害作用。）5破伤风由破伤风芽孢杆菌引起，这种病菌只能进行无氧呼吸。皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，病菌就容易大量繁殖。 （遇到这种情况，需要及时到医院治疗，如清理伤口、敷药并注射破伤风抗毒血清。因在深部缺氧的情况下，破伤风芽孢

6、杆菌容易大量繁殖。）6 提倡慢跑等有氧运动的原因之一， 是因剧烈运动导致氧的不足， 而使肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸的大量积累会使肌肉酸胀乏力。 （人在剧烈活动时，以无氧呼吸供能为主，这时会产生大量乳酸，积累在骨骼肌处使人感到酸胀乏力；若进行慢跑，则以有氧呼吸供能，这时产生的是C02 和水不会产生酸胀乏力感。）【典型例题】类型一：细胞呼吸方式例 1、 下列细胞中，其呼吸过程会产生乙醇的是（ ）A.缺氧条件下的马铃薯块茎细胞B.剧烈运动时的人骨骼肌细胞C.酸奶生产中的乳酸菌D.受涝的植物根细胞【答案】D【解析】缺氧条件下的马铃薯块茎细胞进行无氧呼吸产生乳酸；剧烈运动时， 人的骨骼肌细胞进行

7、无氧呼吸产生乳酸；乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸；植物根细胞在受涝缺氧条件下，无氧呼吸产生酒精和CO2 。【总结升华】本题考查不同生物细胞的呼吸作用方式和产物。例 2、 下列 4 支试管中分别含有不同的化学物质和活性酵母菌细胞制备物。经一定时间的保温后，能产生CO2 ，的试管有（ ）A.葡萄糖+细胞膜已破裂的细胞B.葡萄糖+线粒体C.丙酮酸十线粒体D.丙酮酸+内质网【答案】A、 C【解析】酵母菌在有氧条件下可进行有氧呼吸，而不能进行无氧呼吸。葡萄糖的有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段的反应场所是细胞质基质，第二、三两个阶段的反应场所是线粒体。细胞膜已破裂的细胞含有细胞质基质、线粒体，能将葡萄糖彻底氧化

8、分解为C02和H20,线粒体中也能将丙酮酸氧化分解为CO和H。【总结升华】本题考查酵母菌在不同的条件下的呼吸方式。【举一反三】：【变式一】某举小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）下列分析错误的是（）白一金属基图A.滴管中冒出的气泡是反应产生CO的结果B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境C.若试管中的水换成冷水，产生气泡的速率下降D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,其余的存留在酒精中【答案】D【解析】酵母菌在无氧呼吸条件下进行无氧呼吸会释放出二氧化碳，A正确；试管中加入水的目的是便于观察气泡和防止空气进入滴管，主要目的是制造无氧环境，B正确；试管中的水换成冷水后，酵母菌

9、所处的温度降低，酶的活性降低，故反应速率降低，C正确；被分解的葡萄糖中的能量一部分存留在酒精中没有释放出来，释放出来的能量绝大部分以热能的形式散失，小部分能量转移至ATP中，D错误。【总结升华】本题考查细胞呼吸相关实验的分析能力。【变式二】关于真核细胞呼吸正确的说法是（）A.无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应B.水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度C.无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体D.有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质【答案】D 类型二：有氧呼吸和无氧呼吸的比较例3、细胞内糖分解代谢过程如下图，下列叙述错误的是（）A.植物细胞能进行过程和

10、或过程或B.真核细胞的细胞质基质中能进行过程和C.动物细胞内，过程比过程释放的能量多D.乳酸菌细胞内，过程产生 H,过程消耗H【答案】B【解析】由图可知表示细胞有氧呼吸的过程，表示乳酸发酵，表示酒精发酵。绝大多数植物无氧呼 吸可产生酒精和二氧化碳，有些植物（如甜菜的块根、玉米的胚）无氧呼吸的产物是乳酸；有氧呼吸的第一阶段 第3页共5页即过程在细胞质基质中进行，而过程表示有氧呼吸的第二、三阶段，是在线粒体内进行的；有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，因此过程比释放的能量多；乳酸菌在无氧呼吸第一阶段即过程产生H,在无氧呼吸第二阶段即过程消耗H生成乳酸。【总结升华】本题考查有氧呼吸与无氧呼吸的过程。【

11、举一反三】：【变式一】下列关于呼吸作用的叙述，正确的是A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸B.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水C.无氧呼吸不需要 Q的参与。该过程最终有H的积累D.质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多【答案】D【解析】无氧呼吸的最终产物应该是乳酸或者酒精和二氧化碳，有氧呼吸前两阶段产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。无氧呼吸不需要Q参与，但是并没有H的积累，H只在细胞质基质中参与反应，产生了无氧呼吸的产物。质量相同的脂肪和糖类，脂肪所储存的能量更多，因此脂肪是主要的储能物质。【变式二】关于细胞呼吸的叙述，正确的是（）A.种子风干脱水后呼吸强度增强B. 土壤淹水可导致

12、根系发生无氧呼吸C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱【答案】B【变式三】按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养810小时，并对实验结果进行分析。实验材料取样处理分组培养液供氧情况适宜浓度 酵母菌液50 mL破碎细胞（细 胞不完整）甲25 mL75 mL无氧乙25 mL75 mL遇氧50 mL未处理丙25 mL75 mL无氧丁25 mL75 mL通氧卜列叙述正确的是（）A.甲组不产生 CO而乙组产生B.甲组的酒精产量与丙组相同C. 丁组能量转换率与丙组相同D. 丁组的氧气消耗量大于乙组【答案】D【解析】酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成 CO和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成 CO和酒精。依题意, 甲组、丙组进行无氧呼吸，乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO,由于甲组细胞不完整，甲组的酒精产量较丙组少，丁组能量转换率较丙组高，丁组的氧气消耗量大于乙组。故D正确。类型三：影响呼吸作用的外界因素例4、储藏水果和粮食时，充加 CO,或抽取空气，能延长储藏时间，主要是由于（）A .抑制有氧呼吸B.促进有氧呼吸C.抑制无氧呼吸D.促进无氧呼吸【答案】 A【解析】有氧呼吸进行得快慢主要与氧的含量、周围二氧化碳浓度的高低有关系：氧气的含量